直流电机控制系统设计
直流电机控制器设计说明书

直流电机控制器设计说明书1.1 设计思想直流电机PWM 控制系统主要功能包括:直流电机的加速、减速以及电机的正转和反转,并且可以调整电机的转速,还可以方便读出电机转速的大小,能够很方便的实现电机的智能控制。
其间,还包括直流电机的直接清零、启动、暂停、连续功能。
该直流电机系统由以下电路模块组成:振荡器和时钟电路:这部分电路主要由89C51单片机和一些电容、晶振组成。
设计输入部分:这一模块主要是利用带中断的独立式键盘来实现。
设计控制部分:主要由89C51单片机的外部中断扩展电路组成。
设计显示部分:包括液晶显示部分和LED 数码显示部分。
LED 数码显示部分由七段数码显示管组成。
直流电机PWM 控制实现部分:主要由一些二极管、电机和L298直流电机驱动模块组成。
1.2 系统总体设计框图直流电机PWM 调速系统以AT89C51单片机为核心,由命令输入模块、LED 显示模块及电机驱动模块组成。
采用带中断的独立式键盘作为命令的输入,单片机在程序控制下,定时不断给直流电机驱动芯片发送PWM 波形,H 型驱动电路完成电机正,反转控制;同时单片机不停的将从键盘读取的数据送到LED 显示模块去显示,进而读取其速度。
1.3 程序设计流程图图1-2中断服务流程图2 总体硬件电路设计2.1 芯片介绍2.1.1 89C51单片机结构特点: 8位CPU ;片内振荡器和时钟电路; 32根I/O 线;外部存贮器寻址范围ROM 、RAM64K ; 2个16位的定时器/计数器; 5个中断源,两个中断优先级; 全双工串行口;图1.2 定时中断服务流程图布尔处理器。
图2-1 89C51单片机引脚分布图2.1.2 RESPACK-8排阻RESPACK-8是带公共端的8电阻排,它一般是接在51单片机的P0口,因为P0口内部没有上拉电阻,不能输出高电平,所以要接上拉电阻。
图2-2 RESPACK-8引脚分布图2.1.3 驱动器L298L298是双电源大电流功率集成电路,直接采用TTL逻辑电平控制,可用来驱动继电器,线圈,直流电动机,步进电动机等电感性负载。
直流电机PWM控制系统设计

0 前言在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用,无论在工业农业生产、交通运输、国防航空航天、医疗卫生、商务与办公设备,还是在日常生活中的家用电器,都在大量地使用着各式各样的电动机。
据资料统计,现在有的90%以上的动力源来自于电动机,电动机与人们的生活息息相关,密不可分。
随着现代化步伐的迈进,人们对自动化的需求越来越高,使电动机控制向更复杂的控制发展。
直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、方便,调速范围广,过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转,能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求。
直流调速技术不断发展,走向成熟化、完善化、系列化、标准化,在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代。
直流电机的数字控制是直流电动机控制的发展趋势,用单片机的数字控制的发展趋势,用单片机进行控制是实现电动机数字控制的最常用的手段。
由于电网相控变流器供电的直流电机调速系统能够引起电网波形畸变、降低电网功率因数,除此之外,该系统还有体积大、价格高、电压电流脉动频率低、有噪声等缺点。
而采用直流电动机的PWM调速控制系统可以克服电网相控调速系统的上述诸多缺点。
电动机的控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、电动控制技术、微机应用技术的最新发展成果。
正是这些技术的进步使电机控制技术在近20多年内发生了翻天覆地的变化,其中电动机的控制部分已由模拟控制逐渐让位于以单片机为主的微处理器控制,形成数字和模拟的混合控制系统和纯数字控制的应用,并曾向全数字化控制方向快速发展。
电动机的驱动部分所用的功率器件经历了几次更新换代,目前开关速度更快、控制更容易的全控型功率器件MOSFET和IGBT成为主流。
功率器件控制条件的变化和微电子技术的使用也使新型的电动控制方法能够得到实现,脉宽调制控制方法(PWM和SPWM),变频技术在直流调速和交流调速中获得广泛的应用。
直流伺服电机控制系统设计

电子信息与电气工程系课程设计报告设计题目:直流伺服电机控制系统设计系别:电子信息与电气工程系年级专业:学号:学生姓名:2006级自动化专业《计算机控制技术》课程设计任务书摘要随着集成电路技术的飞速发展,微控制器在伺服控制系统普遍应用,这种数字伺服系统的性能可以大大超过模拟伺服系统。
数字伺服系统可以实现高精度的位置控制、速度跟踪,可以随意地改变控制方式。
单片机和DSP在伺服电机控制中得到了广泛地应用,用单片机作为控制器的数字伺服控制系统,有体积小、可靠性高、经济性好等明显优点。
本设计研究的直流伺服电机控制系统即以单片机作为核心部件,主要是单片机为控制核心通过软硬件结合的方式对直流伺服电机转速实现开环控制。
对于伺服电机的闭环控制,采用PID控制,利用MATLAB软件对单位阶跃输入响应的PID 校正动态模拟仿真,研究PID控制作用以及PID各参数值对控制系统的影响,通过试凑法得到最佳PID参数。
同时能更深度地掌握在自动控制领域应用极为广泛的MATLAB软件。
关键词:单片机直流伺服电机 PID MATLAB目录1.引言 ...................................................... 错误!未定义书签。
2.单片机控制系统硬件组成.................................... 错误!未定义书签。
微控制器................................................ 错误!未定义书签。
DAC0808转换器.......................................... 错误!未定义书签。
运算放大器............................................... 错误!未定义书签。
按键输入和显示模块....................................... 错误!未定义书签。
温控直流电机系统设计

毕业论文(设计)
设计题目:温控直流电机系统设计
系部:电子工程系
班级:应用电子专业
学号:20121575
姓名:敖旭
指导教师:李纯
成绩:
二0一四年十二月
毕业设计任务书
一、毕业设计题目:温控直流电机系统设计
二、选题背景:
随着计算机、微电子技术的发展以及新型电力电子功率器件的不断涌现,电动机的控制策略也发生了深刻的变化。选此课题,主要让学生掌握直流电动机的控制技术,同时采用温度控制实现电机的自动化。
1.2
国内外温度控制系统的市场发展情况:温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。目前,我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平,成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制,难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面,国外已有较多的成熟产品。但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后,还没有开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。国外温度控制系统发展迅速,并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。日本、美国、德国、瑞典等技术领先,都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表,并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点:一是适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制;二是能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制;三是能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制;四是温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术,运用先进的算法,适应的范围广泛;五是温控器普遍具有参数自整定功能。借助计算机软件技术,温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动整定的功能。有的还具有自学习功能,能够根据历史经验及控制对象的变化情况,自动调整相关控制参数,以保证控制效果的最优化;六是具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。
直流无刷电机的控制系统设计方案

直流无刷电机的控制系统设计方案1 引言1.1 题目综述直流无刷电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的,它不仅保留了有刷直流电机良好的调试性能,而且还克服了有刷直流电机机械换相带来的火花、噪声、无线电干扰、寿命短及制造成本高和维修困难等等的缺点。
与其它种类的电机相比它具有鲜明的特征:低噪声、体积小、散热性能好、调试性能好、控制灵活、高效率、长寿命等一系列优点。
基于这么多的优点无刷直流电机有了广泛的应用。
比如电动汽车的核心驱动部件、电动车门、汽车空调、雨刮刷、安全气囊;家用电器中的DVD、VCD、空调和冰箱的压缩机、洗衣机;办公领域的传真机、复印机、碎纸机等;工业领域的纺织机械、医疗、印刷机和数控机床等行业;水下机器人等等诸多应用[1]。
1.2 国内外研究状况目前,国内无刷直流电机的控制技术已经比较成熟,我国已经制定了GJB1863无刷直流电机通用规范。
外国的一些技术和中国的一些技术大体相当,美国和日本的相对比较先进。
当新型功率半导体器件:GTR、MOSFET、IGBT等的出现,以及钕铁硼、钐鈷等高性能永磁材料的出现,都为直流电机的应用奠定了坚实的基础。
近些年来,计算机和控制技术快速发展。
单片机、DSP、FPGA、CPLD等控制器被应用到了直流电机控制系统中,一些先进控制技术也同时被应用了到无刷直流电机控制系统中,这些发展都为直流电机的发展奠定了坚实的基础。
经过这么多年的发展,我国对无刷电机的控制已经有了很大的提高,但是与国外的技术相比还是相差很远,需要继续努力。
所以对无刷直流电机控制系统的研究学习仍是国内的重要研究内容[2]。
1.3 课题设计的主要内容本文以永磁方波无刷直流电机为控制对象,主要学习了电机的位置检测技术、电机的启动方法、调速控制策略等。
选定合适的方案,设计硬件电路并编写程序调试,最终设计了一套无位置传感器的无刷直流电机调速系统。
本课题涉及的技术概括如下:(1)学习直流无刷电机的基本结构、工作原理、数学模型等是学习电机的前提和首要内容。
无刷直流电机控制系统设计

s i g n a l s a r e a d j u s t e d t o r e a l i z e t h e c l o s e l o o p c o n t r o l f o t h e mo t o r w i t h a p p r o p r i a t e P I a r i t h m e t i c .
P WM 信 号 实现 电机 转 速 闭环 控 制 。 关键词 : d s P I C3 O F 4 0 1 1 , 无刷 直 流 电机 , I M1 4 4 0 0, 闭环 控 制
Ab s t ac t T hi s p ape r i n t r o duc e s a br u sh t es s di r ec t c ur r e n t mo t or c on t r o l s y s t em , a n d r ea l i l Th e s y s t em
co ns i s t s o f br u s hl es s di r ec t cu r r en t mo t o r , ds PI C3 0F 4 01 1 m i cr oc on t r o l l er , I M1 4 40 0 dr i v e ci r c ui t 。 et c S y s t e m c om p l e t e s a c qui s i 。 t i on o f h al l p os i t i on s e ns or si gn al , ou t pu t o f mot or c o mmu t a t i o n s i gn a l s , me a su r emen t o f mot or S s pee da nd t h e di gi t al P W M
基于单片机的直流电机PWM调速控制系统的设计

基于单片机的直流电机PWM调速控制系统的设计第一章:前言1.1前言:直流电机的定义:将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。
近年来,随着科技的进步,直流电机得到了越来越广泛的应用,直流具有优良的调速特性,调速平滑,方便,调速范围广,过载能力强,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无极快速起动、制动和反转,需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求,从而对直流电机提出了较高的要求,改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求,这是通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。
采取传统的调速系统主要有以下的缺陷:模拟电路容易随时间飘移,会产生一些不必要的热损耗,以及对噪声敏感等。
而用PWM技术后,避免上述的缺点,实现了数字式控制模拟信号,可以大幅度减低成本和功耗。
并且PWM调速系统开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流,低速特性好;同时,开关频率高,快响应特性好,动态抗干扰能力强,可获很宽的频带;开关元件只需工作在开关状态,主电路损耗小,装置的效率高,具有节约空间、经济好等特点。
随着我国经济和文化事业的发展,在很多场合,都要求有直流电机PWM调速系统来进行调速,诸如汽车行业中的各种风扇、刮水器、喷水泵、熄火器、反视镜、宾馆中的自动门、自动门锁、自动窗帘、自动给水系统、柔巾机、导弹、火炮、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、飞机、坦克、火箭、雷达、战车等场合。
1.2本设计任务:任务: 单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统设计的主要内容以及技术参数:功能主要包括:1)直流电机的正转;2)直流电机的反转;3)直流电机的加速;4)直流电机的减速;5)直流电机的转速在数码管上显示;6)直流电机的启动;7)直流电机的停止;第二章:总体设计方案总体设计方案的硬件部分详细框图如图一所示。
示数码管显PWM单片机按键控制电机驱动基于单片机的直流电机PWM调速控制系统的设计键盘向单片机输入相应控制指令,由单片机通过P1.0与P1.1其中一口输出与转速相应的PWM脉冲,另一口输出低电平,经过信号放大、光耦传递,驱动H型桥式电动机控制电路,实现电动机转向与转速的控制。
直流电机斩波调速控制系统设计

湖南工程学院课程设计任务书课程名称:电力电子技术题目:直流电机斩波调速控制系统设计专业班级电气工程及其自动化0603学生姓名:刘清学号:200601010314指导老师:蔡斌军审批:任务书下达日期2009 年 6 月8 日设计完成日期2009 年 6 月19 日第一章概述 (1)1.1概述 (1)1.2控制对象 (1)1.3控制要求...................................21.4设计任务...................................2第二章系统工作原理 (3)2.1直流电机的结构与调速原理 (3)2.2调速方案选择 (5)2.3 调速电路方案 (6)2.4 控制方案选择 (7)第三章主电路设计与分析 (8)3.1 主电路原理图及说明 (8)3.2 电路参数计算及选型 (9)第四章控制电路的设计与分析 (11)4.1宽调制PWM电路 (11)4.2电流检测装置 (12)4.3 电流调节器ACR (13)4.4 触发装置 (13)总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)第一章.概述 (1)第二章.设计总体思路 (2)2.1主电路设计思路 (2)2.2控制电路设计思路 (3)2.3结构框图 (5)第三章. 各单元思路 (6)3.1 主电路的设计 (6)3.1.1 主电路 (6)3.1.2 电路分析 (6)3.1.3 主电路参数计算和元器件的选择 (6)3.1.4 H型桥式斩波电路的设计 (8)3.1.5 整流电路的设计 (8)3.2 控制电路的设计 (9)3.2.1 控制电路框图 (9)3.2.2 控制电路原理简要 (9)3.2.3 SG3525的结构图和工作原理 (10)3.2.4 各引脚具体功能 (11)3.2.5 SG3525的工作原理 (12)3.2.6 SG3525主要电路及其功能 (13)第四章.保护电路及设计 (14)4.1 主回路输出端过电流保护 (14)4.2 电源欠压报警 (14)4.3 MOSFET的保护设计 (15)4.3.1 MOSFET的过电流保护 (15)4.3.2 MOSFET开关过程中的过电压保护 (16)第五章.总结与体会 (16)附录 (18)参考文献 (19)评分表 (20)第一章.概述电力电子技术在现代化社会的建设中的应用起着重要作用并得到飞跃性的发展。
无刷直流电机闭环控制调速系统的设计

器蠡0一
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控制调速系统的设计
马健
1
、
黄 文新 ’
南京 航 空航 天 大 学 2 、天津航 空机 电有限公 司
所 需 的 三 相 方波 电流 。同时 M C 3 3 接 收 30 9 三 相 位 置 检 测信 号 ,经过 F V转 换 ,得 到 / 个 频 率 与 电机 转 速 成 正 比 的 脉 冲 信 号 , 经过 滤波 电路 后 形成 转速 反馈 信号送 给 M C 3 3 ,这 样 即 可构 成 无 刷 直 流 电 机 的 30 5 转 速 闭 环 控 制 系统 l 其 原 理 图 见 图 l 1 l 。 。 2 1核 心 控 制单 元 MC 33 . 305 M C 33 是 美 国MO R0 A公 司 研 305 T0 L 制的高性 能无刷直 流电机的专 用控制器 , 它 包 含 开 环 三 相 或 四 相 电 机控 制 所 需 的全 部 有 效 功能 。M C 3 3 内含 一 个 转 子 位 置 305 译 码 器 ,以 及 可 对 传 感 器 温 度 进行 补偿 的 参考 电平 ,同时还具 有一个频率可编程 的 锯齿波振荡器、一个完全可访 问的误差放 大 器 、 个脉 冲调 制 比 较 器 、 个 集 电极 开 一 三 路的顶端驱动器和三个非 常适 用于 驱动大 功 率 MO F T的 大 电流 推 挽 式 底 部 驱动 器 SE [1 2 因而 MC30 5 一 种 功 能 齐 全 的 电机 33 是 控 制 器 。 下 面 结 合 电路 原 理 图分 别 介 绍 MC 3 3 的 各 个 引 脚功 能 。 305 1 M C 3 3 的 第 3 是 正 向 /反 向输 ) 30 5 脚 入信号, 当其逻辑状态改变时 , 传感器信号 在译码 器内将原来 的逻辑状 态改变成非 , 再经译码后 , 得到反相序的换 向输 出, 电 使 机反向运转 。 2 第4 5 6 ) , , 脚接收 电机的三相位 置检 测 信号 ,M C 33 经过 内部 的 芯 片译 码 电 305 路 监 测 这 三 个输 入信 号 , 提供 一 个 合适 序
直流电机控制系统(晶闸管整流

目录目录 (1)1.设计总体思路 (2)2.基本原理框图 (2)3.单元电路设计 (3)3.1主电路器件的计算与选择 (3)3.1.1变压器的选择 (3)3.1.2晶闸管的选型 (3)3.1.3过电压保护原理及计算选择 (3)3.1.4过电流保护 (5)3.1.5电抗器的参数计算与选择 (7)3.2控制电路的介绍 (7)3.2.1引脚排列、各引脚的功能及用法 (7)3.2.2电流转速闭环调节电路 (10)3.2.3.功率放大电路 (10)4.故障分析与改进 (12)5.实验与仿真 (12)6.心得体会 (13)7.附件 (15)8.参考文献 (16)1.设计总体思路直流电机控制系统(晶闸管整流)分为主电路和控制电路,主电路采用三相全控桥整流电路,变流侧交流电采用电网电压,通过变压器起隔离和调节电网电压,使其达到整流所需求的交流电压,为防止电网波动和其他各类短路情况的出现,在交流侧和整流的直流侧增加一系列的过电压和过电流保护。
控制电路采用转速和电流调节电路,在电网电压通过交流互感器感应电流后将电流信号转为电压信号,和转速反馈信号进行调节,再限幅和功放电路,转换成触发电路能用来改变控制角的信号来调节整流输出电压达到调速目的。
该触发晶闸管的触发电路由六脉冲触发电路TC785构成,最终能调节电机的转速,使其达到转速的稳定。
2.基本原理框图3.单元电路设计3.1主电路器件的计算与选择该设计所调节直流电动机的参数:额定电压225V,额定电流158.5A,额定功率30KW3.1.1变压器的选择变压器二次侧相电压U2=Ud/2.34考虑晶闸管的管压降和启动电压留20%的裕量,整流直流侧电压Ud=1.2*225*270V,得U2=128V;变压器二次侧电流I2=0.816*Id=129.3A;变压器的容量s=3U2 I2=3*128*129.3=50KW;变压器的变比U1:U2=220:128=1.73.1.2晶闸管的选型晶闸管的额定电压Un=(2~3)UTm;Un=2*6*U2=2*6*128=627V晶闸管的额定电流I n=(1.5~2)Ivt;Ivt=Id/(3*1.57)=87.5A;In=1.8*87.5=157A;取Un=;In=157A;选择KP157—580晶闸管六只。
直流电机调速系统课程设计报告指导书

直流电机调速系统课程设计指导书一、实验目的1、通过对KZ-D系统开环机械特性和闭环机械特性的实测及研究,加深对负反应控制的根本原理的理解。
2、掌握操作实际系统的方法和必要参数的测定方法。
3、研究系统各参数间的根本关系及各参数变化对系统的影响。
4、加深比照例积分调节器动态传输特性的认识,了解其在无静差自动控制系统中的作用。
5、通过实践掌握工程实践中常见的双闭环无静差调速系统参数设计计算和ST调试方法。
5 DD03-2电机导轨﹑测速发电机及转速表6 DJ13 直流复励发电机7 DJ15 直流并励电动机8 D42 滑线变阻器串联形式:0.41A,1.8kΩ并联形式:0.82A,900Ω9 数字存储示波器自备10 万用表自备三、实验线路及原理晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。
在本实验中,整流装置的主电路为三相桥式电路,控制电路可直接由给定电压U g作为触发器的移相控制电压U ct,改变U g的大小即可改变控制角α,从而获得可调的直流电压,以满足实验要求。
实验系统的组成原理图如图5-1所示。
图1-1 实验系统原理图四、实验容(1) 测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R,电感值L,s K , 测定直流电动机电势常数C e 测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M (2) 转速调节器的调试,电流调节器的调试(3) 设计调速系统。
调速指标为D =10,S <10%;测定系统开环机械特性和∆n nom ,判断能否满足调速指标;如果不能满足,可采用转速负反应;计算及整定比例调节器参数、反应系数;测定闭环系统的机械特性。
(4) 设计及调试双闭环无静差KZ -D 调速系统要求额定转速时S ≤2%,电流超调量σi %<5%,转速起动到额定转速时,超调量σn ed n %<10%,负载扰动恢复时间小于05.s ,电动机过载倍数λ=12.,电流反应系数A V 615.4=β。
双闭环直流电机调速系统设计

双闭环直流电机调速系统设计在今天的科技世界里,电机就像是家里的“万能小助手”,无处不在。
你想想,电风扇、洗衣机、甚至小汽车,都少不了它们的身影。
而双闭环直流电机调速系统就是这个小助手的“智囊团”,让它在各种环境中游刃有余,真是个神奇的存在。
今天,我们就来聊聊这个系统是怎么工作的,听起来是不是有点高大上?别担心,咱们用通俗易懂的语言来探讨,让你在闲聊中也能装装逼!1. 什么是双闭环控制?1.1 直流电机的基本知识直流电机,这东西其实就是通过直流电来转动的电机,简单说,就是通过电流来产生磁场,让电机的轴子转动起来。
想象一下,你在玩一辆遥控小车,控制它的速度和方向,其实和电机的工作原理类似。
电流大了,小车跑得快;电流小了,小车就慢了。
是不是很简单?不过,要把这个电机调得又快又稳,就得靠我们的双闭环系统了。
1.2 双闭环系统的工作原理双闭环控制,顾名思义,分为两个环,一个是速度环,一个是电流环。
速度环就像是你的眼睛,时刻盯着电机的转速,确保它不会跑偏。
而电流环就像是你的手,及时调整电机所需的电流,让它在需要的时候有充足的动力。
就好比你骑自行车,风一吹,你得用力蹬脚踏,让车子稳稳前行,这就是速度和电流的配合。
两者相辅相成,形成了一个良性的循环,确保电机在各种负载下都能稳定工作。
2. 设计双闭环系统的重要性2.1 提高系统性能你想啊,电机如果没有双闭环控制,开得快的时候,可能转速就飙到天上,没法控制;慢的时候,又感觉力不从心。
这就像你打球,想要扣篮却被卡在了框下,真是让人心急火燎!而有了双闭环系统,电机就能在不同的环境中保持稳定的转速,性能大大提升。
无论是重载还是轻载,电机都能游刃有余,根本不在话下。
2.2 降低能耗再来谈谈能耗的问题。
我们都知道,能源危机可是个大麻烦。
双闭环系统能够通过实时监测和调节,确保电机在最优状态下运行,从而降低能耗。
想象一下,省电就像是在家里随便找零花钱,谁不乐意呢?通过科学合理的控制,电机就能用更少的电,做更多的事,真是一举两得!3. 实际应用案例3.1 工业自动化说到双闭环系统的实际应用,那可真是多得数不过来。
基于proteus的直流电机的控制系统设计

基于proteus的直流电机的控制系统设计
基于Proteus的直流电机控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
下面是一个简单的设计流程:
一、硬件设计
硬件设计主要包括选择电机、电机驱动模块和控制电路等。
1.选择电机:根据实际需求和应用场景选择合适的直流电机。
2.选择电机驱动模块:选择合适的电机驱动模块,如H 桥电路驱动模块,根据电机的额定电压和电流选择合适的驱动器。
3.控制电路设计:设计控制电路,如PWM产生电路、信号放大电路、电源电路等。
二、软件设计
软件设计主要包括控制算法设计和编程实现两个方面。
1.控制算法设计:根据电机特性和控制要求设计合适的控制算法,如PID控制、模糊控制等。
2.编程实现:使用C语言等编程语言编写程序,实现控制算法和控制接口的设计,包括读取电机传感器数据、控制PWM波的产生和输出等。
三、系统仿真
使用Proteus进行系统仿真,可以验证硬件和软件设计的正确性和可靠性。
1.搭建电路模型:使用Proteus搭建电路模型,包括电机、驱动模块、控制电路等。
2.编写控制程序:使用C语言等编写控制程序,实现控制算法和控制接口的设计。
3.系统仿真:进行系统仿真,测试电机控制系统的性能和稳定性。
总之,基于Proteus的直流电机控制系统设计需要进行硬件和软件设计,使用仿真工具进行系统仿真,并验证系统的性能和稳定性。
最终,将系统部署到实际应用场景中,并进行监控和维护。
三相无刷直流电机控制系统设计_图文(精)

广东工业大学硕士学位论文三相无刷直流电机控制系统设计姓名:孙心华申请学位级别:硕士专业:电力电子与电力传动指导教师:童怀20080501摘要摘要三楣无刷直流电机是近年来迅速发展起来的一种新型电机,它剃用电子挨耀代替机械换相,既具有直流电机的调速性能,又具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等优点,并且体积小、效率高,在许多领域已得到了广泛的运用。
本文首先介绍了三相无捌直流电机在国内外的发展及其控制系统的研究现状,详细论述了三相永磁无刷直流电机的构成、运行原理、特性分析和其转子位置信号的检测方法;然后设计了控制系统的硬件电路及相应软件,最后对设计的控制系统进行调试并分析了影响系统可靠性的睽素及给毒了相应解决的方案。
根据控制系统的设计参数、成本及灵活性等各方面的要求,本控制系统设计了以Atmega8L单片机及ECN30206集成驱动器为核心的硬件平台。
Atmega8L 单片枫对蠢ECN30206构成豹功率驱动电路进行转速PID闭环控制、并定时采集电流信号对电流进行过流保护及采用Max7219串行显示转速、电流、相关故障信息, 通过光电隔离对永磁无刷直流电机诸如转向等控制及接收外部信息,通过RS-485总线接蹬与外部其它系统交换信怠、对各种信息进行分析处理、协调各部分的工作。
在软件方面编制了基于硬件平台的程序,协调硬件工作。
本控制系统软件由一个前意念系统努加两个中断服务子程序,前看台主程序豳对系统初始化模块、转子转速计算及转速PID闭环控制组成,初始化模块主要对Atmega8L单片机三个定时器T0、T1、T2,ADC转换器,通用串行口UART,输入输出I/O口的初始化, 系统初始化之后再对无刷直流电机转子转速进行计算,计算结果再与设定值进行比较,将比较差值送PID控制器控制PWM的占空比来控制专用驱动控制器 ECN30206的VSP 引脚电压输入,从而控制转速,达到闭环控制的目的,中断程序主要惩来睾行中断接收上位枫发来的无刷直流电机转向及转速设定僮、定时中断检测电流及显示转速值及相关故障。
直流电机斩波调速控制系统设计

湖南工程学院课程设计任务书课程名称:电力电子技术题目:直流电机斩波调速控制系统设计专业班级电气工程及其自动化0603学生姓名:刘清学号:200601010314指导老师:蔡斌军审批:任务书下达日期2009 年 6 月8 日设计完成日期2009 年 6 月19 日设计内容与设计要求一.设计内容:1.电路功能:1)用直流斩波实现直流调压,控制直流电动机的转速。
2)电路由主电路与控制电路组成,主电路主要环节:整流电路、斩波电路及保护电路。
控制电路主要环节:触发电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。
3)主电路电力电子开关器件采用IGBT或MOSFET。
4)系统具有完善的保护2. 系统总体方案确定3. 主电路设计与分析1)确定主电路方案2)主电路元器件的计算及选型3)主电路保护环节设计4. 控制电路设计与分析1)检测电路设计2)功能单元电路设计3)触发电路设计4)控制电路参数确定二.设计要求:1.设计思路清晰,给出整体设计框图;2.用(UCX637、TL598、TD340、SG3525、TDA1085C)产生脉冲。
3.单元电路设计,给出具体设计思路和电路;4.分析所有单元电路与总电路的工作原理,并给出必要的波形分析。
5.绘制总电路图6.写出设计报告;主要设计条件1.设计依据主要参数1)输入输出电压:(AC)220(1+15%)、2)最大输出电压、电流根据电机功率予以选择3)要求电机能实现单向无级调速4)电机型号布置任务时给定2. 可提供实验与仿真条件说明书格式1.课程设计封面;2.任务书;3.说明书目录;4.设计总体思路,基本原理和框图(总电路图);5.单元电路设计(各单元电路图);6.故障分析与电路改进、实验及仿真等。
7.总结与体会;8.附录(完整的总电路图);9.参考文献;10.课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料;星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计;第二周星期一: 控制电路设计星期二:电路原理及波形分析、实验调试及仿真等星期四~五:写设计报告,打印相关图纸;星期五下午:答辩及资料整理参考文献1.石玉栗书贤.电力电子技术题例与电路设计指导.机械工业出版社,19982.王兆安黄俊.电力电子技术(第4版).机械工业出版社,2000 3.浣喜明姚为正.电力电子技术.高等教育出版社,2000 4.莫正康.电力电子技术应用(第3版).机械工业出版社,2000 5.郑琼林.耿学文.电力电子电路精选.机械工业出版社,1996 6.刘定建朱丹霞.实用晶闸管电路大全.机械工业出版社,1996 7.刘祖润胡俊达.毕业设计指导.机械工业出版社,1995 8.刘星平.电力电子技术及电力拖动自动控制系统.校内,1999 9. 刘星平.一种新型双闭环直流脉宽调速系统的设计与应用。
基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计

基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计目录一、内容概括 (2)1.1 直流电机简介 (2)1.2 PLC技术概述 (3)二、系统需求分析 (4)2.1 控制要求 (6)2.2 性能指标 (6)三、系统设计 (7)3.1 系统结构设计 (9)3.2 PLC选型与配置 (10)3.3 传感器模块设计 (11)3.4 人机界面设计 (13)四、控制算法设计 (14)4.1 PID控制算法原理 (15)4.2 PID参数整定方法 (17)4.3 控制算法实现 (18)五、系统实现与调试 (20)5.1 系统搭建 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 调试结果分析 (23)六、系统测试与应用 (24)6.1 测试环境与方法 (26)6.2 测试结果分析 (26)6.3 系统应用场景探讨 (28)七、总结与展望 (29)7.1 系统总结 (30)7.2 未来展望 (31)一、内容概括本文档主要探讨了基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计方案。
介绍了直流电机的基本原理和转速控制的重要性,以及PLC 技术在工业自动化中的广泛应用。
详细阐述了系统设计的目标、硬件选型、软件设计和实现方法。
在系统设计目标中,我们强调了高精度、高稳定性和实时性,以满足实际应用中对电机转速控制的高要求。
硬件选型部分,选择了功能强大的PLC作为控制核心,并配置了相应的输入输出模块和传感器,以实现对电机转速的实时监测和控制。
软件设计方面,采用了梯形图编程语言,编写了功能完善的控制程序,包括初始化、速度调节、故障处理等模块。
在实现方法上,我们描述了如何通过PLC编程实现对电机的速度控制,以及如何通过调试和优化,确保系统的稳定运行和高效性能。
本文档旨在为读者提供一个基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计思路和方法,具有一定的实用性和参考价值。
1.1 直流电机简介直流电机(DC Motor)是一种将电能转换为机械能的电动机,广泛应用于各种机械设备中。
直流电机调速控制系统设计

成绩电气控制与PLC课程设计说明书直流电机调速控制系统设计.Translate DC motor speed Control system design学生王杰学号学院班级信电工程学院13自动化专业名称电气工程及其自动化指导教师肖理庆2016年6月14日目录1 ××11.1 ××××××11.1.1 ××××错误!未定义书签。
1.1.2 ××××1……1.2 ××××××11.2.1 ××××8……2 ×××××82.1 ××××××102.1.1 ××××10……3 ×××××123.1 ××××××123.1.1 ××××12……参考文献13附录14附录114附录2141 直流电机调速控制系统模型1.1 直流调速系统的主导调速方法根据直流电动机的基础知识可知,直流电动机的电枢电压的平衡方程为:R I E U a +=式(1.1)公式中:U 为电枢电压;E 为电枢电动势;R I a 为电枢电流与电阻乘积。
由于电枢反电势为电路感应电动势,故:n C E φe =式(1.2)式中:e C 为电动势常数;φ为磁通势;n 为转速。
由此得到转速特性方程如下:φe a C R I U /)(n -=式(1.3)由式(1.3)可以看出,调节直流电动机的转速有以下三种方法:1.改变电枢回路的电阻R ——电枢回路串电阻调速。
无刷直流电机控制系统的设计与实现的开题报告

无刷直流电机控制系统的设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着现代工业的发展,各种机械设备也越来越多地使用无刷直流电机,其主要优点是具有高效率、高可靠性、低噪声、高速度和快速响应等特点。
因此,开发和设计一种有效的无刷直流电机控制系统对现代化工业的发展具有重要意义。
二、选题的目的和任务本文的目的是设计一种无刷直流电机控制系统,通过对无刷直流电机进行调速和控制,在实际的工业生产中提高设备的运行效率,降低能耗,提高生产效率。
要完成这样的目标,需要完成以下任务:1. 确定无刷直流电机控制的基本原理,包括电机的控制方式和工作原理。
2. 确定控制系统的硬件结构,包括采用的芯片、传感器和控制模块等。
3. 设计控制系统的软件程序,包括程序的编写和算法的设计。
4. 对控制系统的实现进行模拟,并对其进行仿真,分析其性能和可行性。
5. 对系统进行验证和应用测试,通过实际应用情况进行系统优化和调整。
三、选题内容和研究方法本文的主要内容包括:1. 无刷直流电机控制的基本原理研究,包括电机的工作原理、调速原理和控制模式等。
2. 控制系统的硬件结构设计,包括选择合适的芯片、传感器和控制模块以及进行硬件电路的布局和连接。
3. 控制系统的软件设计,包括程序的编写和算法的设计,如PID等常见控制算法的应用。
4. 对控制系统的实现进行模拟,并对其进行仿真,分析控制系统的性能和可行性。
5. 对系统进行验证和应用测试,通过实际应用情况进行系统的优化和调整。
本文的研究方法主要包括理论研究、仿真模拟和实验验证等方法,通过这些方法综合分析无刷直流电机控制系统的性能和可行性,为未来的控制系统设计提供参考。
四、预期结果和意义预期的结果是设计和实现一种高效、可靠、稳定的无刷直流电机控制系统,通过对系统的实验验证和应用测试,得到高效节能,可靠性好的系统,并为今后无刷直流电机控制领域的发展提供了更多的研究思路和方向。
五、研究难点和解决方案本文研究的难点主要包括:1. 无刷直流电机的控制方式和控制原理不同于传统的电机控制,需要深入研究其控制原理和控制方式。
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直流电机控制系统设计 XX大学 课 程 设 计
(论文)
题目 直流电机控制系统设计
班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 沈阳航空航天大学 课 程 设 计 任 务 书
课 程 名 称 专业基础课程设计 院(系) 自动化学院 专业 测控技术与仪器 班级 学号 姓名 课程设计题目 直流电机控制系统设计 课程设计时间: 2012年 7 月 9 日至2012年 7 月 20 日 课程设计的内容及要求: 1.内容 利用51单片机开发板设计并制作一个直流电机控制系统。系统能够实时控制电机的正转、反转、启动、停止、加速、减速等。 2.要求 (1) 掌握直流电机的工作原理及编程方法。 (2) 掌握直流电机驱动电路的设计方法。 (3) 制定设计方案,绘制系统工作框图,给出系统电路原理图。 (4) 用汇编或C语言进行程序设计与调试。 (5)完成系统硬件电路的设计。 (6)撰写一篇7000字左右的课程设计报告。
指导教师 年 月 日 负责教师 年 月 日 学生签字 年 月 日 目 录 0 前言 ....................................................................................................................... 1 1 总体方案设计 ......................................................................................................... 2 1.1 系统方案 ........................................................................................................................... 2 1.2 系统构成 ........................................................................................................................... 2 1.3 电路工作原理 ................................................................................................................... 2 1.4 方案选择 ........................................................................................................................... 3 2 硬件电路设计 ......................................................................................................... 3 2.1 系统分析与硬件设计 ....................................................................................................... 3 2.2 单片机AT89C52 .............................................................................................................. 3 2.3 复位电路和时钟电路 ....................................................................................................... 4 2.4 直流电机驱动电路设计 ................................................................................................... 4 2.5 键盘电路设计 ................................................................................................................... 4 3 软件设计 ............................................................................................................... 5 3.1 应用软件的编制和调试 ................................................................................................... 5 3.2 程序总体设计 ................................................................................................................... 5 3.3 仿真图形 ........................................................................................................................... 7 4 调试分析 ................................................................................................................ 9 5 结论及进一步设想 .................................................................................................. 9 参考文献 .................................................................................................................... 10 课设体会 .................................................................................................................... 11 附录1 电路原理图 .................................................................................................... 12 附录2 程序清单 ....................................................................................................... 13 直流电机调速系统设计 XXX XX大学自动化学院 摘要:本篇论文介绍了基于单片机的直流电机PWN调速的基本办法,直流电机调速的相关知识以及PWM调速的基本原理和实现方法。重点介绍了基于MCS-51单片机的用软件产生PWM信号以及信号占空比调节的方法。对于直流电机速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。 直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑,方便,调速范围广,过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求。电动机调速系统采用微机实现自动控制,是电气传动发展的主要方向之一。采用微机控制后,整个调速系统体积小,结构简单、可靠性高、操作维护方便,电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平,静动态各项指标均能较好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。 关键词:单片机最小系统 ;PWM ;直流电机调速;
0 前言 电动机作为最主要的机电能量转换装置, 其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。无论是在工农业生产,交通运输,国防,航空航天,医疗卫生,商务和办公设备中,还是在日常生活的家用电器和消费电子产品(如电冰箱,空调,DVD等)中,都大量使用着各种各样的电动机。据资料显示,在 所有动力资源中,百分之九十以上来自电动机。同样,我国生产的电能中有百分之六十是用于电动机的。电动机与人的生活息息相关,密不可分。电气时代,电动机的调速控制一般采用模拟法,对电动机的简单控制应用比较多。简单控制是指对电动机进行启动,制动,正反转控制和顺序控制。然而近年来,随着技术的发展和进步,以及市场对产品功能和性能的要求不断提高,直流电动机的应用更加广泛,尤其是在智能机器人中的应用。直流电动机的起动和调速性能、过载能力强等特点显得十分重要,为了能够适应发展的要求,单闭环直流电动机的调速控制系统得到了很大的发展。而作为单片嵌入式系统的核心—单片机,正朝着多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、大存储容量和强I/O功能等方向发展。随着计算机档次的不断提高,功能的不断完善,单片机已越来越广泛地应用在各种领域的控制、自动化、智能化等方面,特别是在直流电动机的调速控制系统中。这是因为单片机具有很多优点:体积小,功能全,抗干扰能力强,可靠性高,结构合理,指令丰富,控制功能强,造价低等。所以选用单片机作为控制系统的核心以提高整个系统的可靠性和可行性。